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用动力电池模组侧板焊接的案例来看看光纤激光器的重要作用

用动力电池模组侧板焊接的案例来看看光纤激光器的重要作用

分类:
行业资讯
作者:
新华鹏激光
2019-12-23

动力电池本身的特点就是输出电流大,电压较高,容量相对比较大,输出功率能够满足各类电动车驱动的电源,我们在市面上常看到的电池模 组大多数是锂电池模组组成的PACK动力电池,里面布满各类电芯,不过同一PACK的电芯类型需要统一,包括电芯的大小规格,容量,电流电 压,所需其需要焊接的部件也就有很多,制作工序随之增多,其中激光焊接常用的部件区域包括:防爆阀密封焊接,极耳焊接,连接片焊接, 安全帽盖帽焊接,壳体密封焊,模组焊接,PACK包焊接,汇流排焊接,电极极柱焊接,保护板焊接,翻转片焊接,极耳铝转镍等等,而电池 材质则有紫铜,铝及铝合金,镍以及镍合金,不锈钢等。
1000W-2000W焊接方案:
防爆阀、极耳、安全帽、壳体封口、电极极柱等部件的材料厚度一般较小,通常是0.2~2mm之间,这类部件主要是要求密封性或者对焊缝强 度要求不高,焊接这类部件的激光器功率一般都相对较小,采用1000W、1500W、2000W这三种激光器基本都能够满足要求。
4000W-6000W焊接方案:
模组侧板和汇流排的焊缝深度一般在2~4mm之间,对焊缝强度要求较高,若采用相对较低功率的激光器进行焊接则会导致焊接速度过慢,甚 至焊缝熔深和强度均达不到要求,此时我们需要选择功率较大的激光器,诸如4000W、6000W这类的激光器:
1、可以保证焊缝熔深;
2、可以保证相对较快的焊接速度,提高生产效率;
3、配合适当的焊接头可以有效提升焊缝桥接能力,即能够对接头的装配间隙容许值增大;
4、有较大的焊接工艺参数窗口,可以更稳定的保证产品质量。
动力电池模组侧板焊接:
在模组侧板焊接方面,动力电池组常用铝合金型材、板材作为模组外框结构件,焊接质量好坏,决定了模组整体结构的刚性。
焊接要求:
焊缝均匀,熔深2mm以上,焊缝强度较高,强度试验时不能断裂在正缝区。
基本设备:4000W光纤激光器,远程扫描焊接头。
焊接平台:机器人。
焊接要求:焊接功率3600W,焊接速度3.6m/min。
焊接效果
电池模组侧板焊接
局部放大焊缝外观
激光焊缝焊接效果
焊缝解刨,进行焊缝横截面金相检测
焊缝解刨,进行焊缝横截面金相检测
从上图中可以看出,焊缝宽度是2.93mm,熔深是2.38mm,焊缝内部基本无气孔、无裂纹,焊缝成型满足要求。
拉力测试
激光焊接拉力测试
对长度为70mm的焊缝进行拉力测试,焊缝最大承受拉力是17.8KN,接头断裂在母材侧热影响区,焊接效果良好。
通过上面的实例,我看可以得出4000W光纤多模激光器焊接优势如下:
1、输出光学系统采用加强型的输出光纤,输出接头为QBH,光束质量好,可配置国内外主流厂家的焊接头;
2、具备多种控制模式,而且具有良好的抗高反性能;
3、对于动力电池行业的铝铜等材料的焊接具有很强的优势,已经在动力电池行业广泛的应用。
随着激光焊接工艺不断发展成熟,能够适用于新能源汽车动力电池领域的应用也在不断开拓。
最后笔者备注:
现在很多动力电池模组焊接厂家开始应用国产激光器,当前国内主要的激光器生产企 业包括锐科激光器等国产主力厂家,在性价比上面开始对 进口IPG光纤激光器实现弯道 超车,整个动力电池焊接系统,光纤激光器技术质量起到关键作用,就好比汽车发动 机的作用一样,如果其停止 工作或出现任何问题均会对整个系统造成瘫痪,当然其它配 合的子系统也是不可或缺,只有整个系统兼容性越强,系统应用就更加顺畅,所以 我们为什么说国 产激光器应用开始实现“超车”,就是其与国产其它配套的产品系统兼容性更强了。
【本文来自“新华鹏激光”整理编写,部分图片来自网络,仅供参考学习,请不要转载/复制,如有侵权请告知删除!】

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